Электронные и оптические явления в полупроводниковых наноструктурах

Объект исследования: гетероструктуры Ge/Si с квантовыми точками Ge, гетероструктуры GaAs/AlGaAs, пористый Si и слои аморфного Si. Цели: установление электронных и оптических явлений в гетероструктурах с ансамблем квантовых точек, возможностей усиления фототока в гибридных гетероструктурах; выяснение путей повышение квантовой эффективности люминесценции наногетероструктур Ge/Si с квантовыми точками; разработка аналитических методов вычисления распределения упругой деформации в полупроводниковых гетероструктурах; установление физических особенностей полупроводниковых наноэлектромеханических систем на основе гетероструктур GaAs/AlGaAs; развитие низкотемпературных методов формирования нанокристаллов кремния/германия и слоев Ge/Si на неориентирующих подложках с использованием плазменных технологий и импульсных лазерных отжигов, а также разработка сенсора пульсовой волны. Установлено, что в гибридных инфракрасных фотодетекторах среднего ИК-диапазона на базе гетероструктур Ge/Si p-типа, содержащих плотные слои квантовых точек Ge и двумерные регулярные решетки субволновых отверстий в золотой пленке на поверхности полупроводника, происходит многократное (до 30 раз) усилению фототока. Разработана физическая модель, позволяющая качественно и количественно описать изменение проводимости двумерного электронного газа при механических колебаниях содержащих его мембран и наноструктур. Предложены подходы к формированию и модификации нанокристаллов Si и SiGe в различных матрицах с использованием плазмохимического осаждения и распыления в высоком вакууме, а также импульсных лазерных отжигов и воздействий тяжёлыми ионами высоких энергий. Разработан и запатентован датчик пульсовой волны. Результаты исследования могут быть применены для разработки матричных фотодетекторов среднего и дальнего инфракрасного диапазонов, светодиодов на основе кремния, создания медицинских устройств регистрации пульсовой волны, электрокинетических сенсоров расхода жидкости.